浅析电力系统继电保护发展趋势

摘要：继电保护是电力系统安全生产体系中的重要环节。继电保护系统的稳定性与其采用的设计原理，配置和整定密切相关。本文主要是对继电保护的分析和现状叙述，阐述继电保护的发展方向。

关键词：继电保护 自动化技术 人工智能

1继电保护的基本概念

继电保护是对运行中电力系统的设备和线路，在一定范围内经常监测有无发生异常或事故情况，并能发出跳闸命令或信号的自动装置。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件使之免遭损害，所以沿称继电保护。电力系统继电保护的基本任务是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内自动将故障设备从系统中切除，或者给出信号由值班人员消除异常工况的根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定的条件下完成规定功能的能力、可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理，系统可靠性的定量评定，运行维护，可靠性和经济性的协调等各方面。

2继电保护现状

现阶段各种主电气设备、低高压线路都有相对应的微机保护装置对其进行保护，特别是线路保护已形成系列产品，并得到广泛应用。在实际的工作生活中微机保护是比较高的，远远高于其他的各种保护措施。目前对于220KV的继电保护装置已经基本是国产的，我国继电保护技术发展非常迅速，国产的继电器优势方面非常明显。

2继电保护的发展

继电保护是否能安全可靠的工作直接关系到整个电力系统的安全运行情况。因此在电力系统中对继电保护有很高的要求。传统上采用独立的装置有专门人负责，希望继电保护装置能快速有效地检出，切除、隔离故障，并能快速恢复供电。电力系统继电保护先后经历了不同的发展时期，机电式继电保护、晶体管继电保护、基于集成运算放大器的集成电路保护，到了20世纪90年代继电保护技术进入了微机保护时代，微机保护有强大的逻辑处理能力，数值计算能力和记忆能力。对于微机型继电保护装置由于其性能的优越运行可靠，越来越得到用户的认可而在电力系统中大量使用。

4继电保护发展趋势

4.1人工神经网络

人工神经网络下简称是模拟生物神经元的结构而提出的一种信息处理方法。具有本质的非线形特征并行处理能力强鲁棒性以及自组织自学习的能力其应用研究发展十分迅速。目前主要集中在人工智能信息处理自动控制和非线性优化等问题。近年来电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络来实现故障类型的判别故障距离的测定方向保护主设备保护等。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题。距离保护很难正确作出故障位置的判别从而造成误动或拒动。如果用神经网络方法经过大量故障样本的训练只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。可以预见对于电力系统这个存在着大量非线性的复杂大系统来讲。人工智能理论在电力系统中的应用具有很大的潜力。目前已涉及到如暂态，动稳分析、负荷预报机 组最优组合，警报处理与故障诊断，配电网线损，计算发电规划经济运行及电力系统控制等方面。

4.2自适应控制技术

自适应继电保护是为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。自适应继电保护的基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化，进一步改善保护的性能。这种新型保护原理的出现引起了人们的极大关注和兴趣是微机保护具有生命力和不断发展的重要内容。自适应继电保护具有改善系统的响应，增强可靠性和提高经济效益等优点。在输电线路的距离保 护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。针对电力系统频率变化的影响、单相接地短路时过渡电阻的影响、电力系统振荡的影响以及故障发展问题。采用自适应控制技术，从而提高保护的性能。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间，也取得了一定的成果但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应必须获得更多的系统运行和故障信息只有实现保护的计算机网络化才能做到这一点。

4.3变电所综合自动化技术

现代计算机技术、通信技术和网络技术为改变变电站目前监视、控制保护和计量装置及系统分割的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。高压超高压变电站正面临着一场技术创新实现继电保护和综合自动化的紧密结合它表现在集成与资源共享远方控制与信息共享。以远方终端单元、微机保护装置为核心，将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统，取代传统的控制保护屏能够降低变电所的占地面积和设备投资，提高二次系统的可靠性

4.4智能电网的特点

智能电网的特点是电力和信息的双向流动，便于建立一个高度自动化和广泛分布的能量交换网络。为了实时的交换信息和设备层次上近乎瞬间的供需平衡，在这个关键目标下，继电系统的保护发展取得了一个广阔的空间，也催生了一批新的商业模式，其技术涉猎广泛，如再生能源、计算机网络技术等，许多工作集中于分布式电源的并网及灵活运行的控制策略上。未来电力系统的继电保护技术的发展将在传统电力系统趋向智能系统的转变中迎来技术的革新。

结束语：

现代电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求，在电力系统中的任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产生重大影响。继电保护必将得到大力的发展。

参考文献：

[1]陈德树 继电保护运行状况评价方法的探讨[J] 电网技术 2000

[2]严兴畴 继电保护技术极其应用[J] 科技资讯 2007

[3]葛耀 中自适应继电保护及其前景展望[J] 电力系统自动化 1997

[4]王晓蓉 电力系统继电保护发展历程和前景展望[J].科技研究 2008

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